交换机的作用

交换机的作用 交换”和“交换机”最早起源于电话通讯系统（PSTN） 。我们以前经常 在电影或电视中看到一些老的影片时常看到有人在电话机旁狂摇几 下（注意不是拨号） ，然后就说：跟我接 XXX，话务接线员接到要求 后就会把相应端线头插在要接的端子上，即可通话。其实这就是最原 始的电话交换机系统，只不过它是一种人工电话交换系统，不是自动 的，也不是我们今天要谈的程控交换机，但是我们现在要讲的程控交 换机也就是在这个电话交换机技术上发展而来的。 自 1876 年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的日益增长和科技 水平的不断提高，电话交换技术处于迅速的变革和发展之中。其历程 可分为三个阶段：人工交换、机电交换和电子交换。 早在 1878 年就出现了人工交换机，它是借助话务员进行话务接续， 显然其效率是很低的。15 年后步进制的交换机问世，它标志着交换 技术从人工时代迈入机电交换时代。这种交换机属于“直接控制”方 式， 即用户可以通过话机拨号脉冲直接控制步进接续器做升降和旋转 动作。 从而自动完成用户间的接续。 这种交换机虽然实现了自动接续， 但存在着速度慢、效率低、杂音大与机械磨损严重等缺点。 直到 1938 年发明了纵横制(cross bar)交换机才部分解决了上述问 题，相对于步进制交换机，它有两方面重要改进：1.利用继电器控制 的压接触接线阵列代替大幅度动作的步进接线器， 从而减少了磨损和 杂音， 提高了可靠性和接续速度； 2.由直接控制过渡到间接控制方式, 这样用户的拨号脉冲不在直接控制接线器动作,而先由记发器接收,存 储,然后通过标志器驱动接线器,以完成用户间接续。这种间接控制方 式将控制部分与话路部分分开,提高了灵活性和控制效率,加快了速 度。由于纵横制交换机具有一系列优点,因而它在电话交换发展上占 有重要的地位,得到了广泛的应用,直到现在,世界上相当多的国家和 我国少数地区的公用电话通信网仍在使用纵横交换机 随着半导体器件和计算机技术的诞生与迅速发展,猛烈地冲击着传统 的机电式交换结构,使之走向电子化。美国贝尔公司经过艰苦努力于 1965 年生产了世界上第一台商用存储程序控制的电子交换机(No.1 ESS),这一成果标志着电话交换机从机电时代跃入电子时代,使交换 技术发生时代的变革。由于电子交换机具有体积小、速度快、便于提 供有效而可靠的服务等优点,引起世界各国的极大兴趣。在发展过程 中相继研制出各种类型的电子交换机。 二、交换机的分类 就控制方式而论,主要分两大类： 1、布线逻辑控制(WLC,Wired Logic Control)它是通过布线方式实现 交换机的逻辑控制功能， 通常这种交换机仍使用机电接线器而将控制 部分更新成电子器件，因此称它为布控半电子式交换机，这种交换机 相对于机电交换机来说，虽然在器件与技术上向电子化迈进了一大 步， 但它基本上继承与保留了纵横制交换机布控方式的弊端， 体积大， 业务与维护功能低，缺乏灵活性，因此它只是机电式向电子式演变历 程中的过度性产物。 2、 存储程序控制(SPC,Stored Program Control)它是将用户的信息和 交换机的控制，维护管理功能预先变成程序存储到计算机的存储器 内。 当交换机工作时， 控制部分自动监测用户的状态变化和所拨号码， 并根据要求执行程序，从而完成各种交换功能。通常这种交换机属于 全电子型，采用程序控制方式，因此称为存储程序控制交换机，或简 称为程控交换机。 程控交换机按用途可分为市话，长话和用户交换机； 按接续方式可分为空分和时分交换机。 程控交换机按信息传送方式可分为：模拟交换机和数字交换机。 由于程控空分交换机的接续网络(或交换网络)采用空分接线器(或交 叉点开关阵列)，且在话路部分中一般传送和交换的是模拟话音信号， 因而习惯称为程控模拟交换机， 这种交换机不需进行话音的模数转换 (编解码)，用户电路简单，因而成本低，目前主要用作小容量模拟用 户交换机。 程控时分交换机一般在话路部分中传送和交换的是模拟话音信号， 因 而习惯称为程控数字交换机，随着数字通信与脉冲编码调制(PCM) 技术的迅速发展和广泛应用，世界各先进国家自 60 年代开始以极大 的热情竞相研制数字程控交换机， 经过艰苦的努力， 法国首先于 1970 年在拉尼翁(Lanion)成功开通了世界上第一个程控数字交换系统 E10，它标志着交换技术从传统的模拟交换进入数字交换时代。由于 程控数字交换技术的先进性和设备的经济性， 使电话交换跨上了一个 新的台阶， 而且对开通非话业务， 实现综合业务数字交换奠定了基础， 因而成为交换技术的主要发展方向， 随着微处理器技术和专用集成电 路的飞速发展，程控数字交换的优越性愈加明显的展现出来。目前所 生产的中大容量的程控交换机全部为数字式的。 90 年代后，我国逐渐出现了一批自行研制的大中型容量的具有国际 先进水平的数字程控局用交换机，典型的如深圳华为公司的 C&C08 系列、西安大唐的 SP30 系列、深圳中兴的 ZXJ 系列等等，这些交 换机的出现，表明在窄带交换机领域，我们国家的研发技术已经达到 了世界水平。随着时代的发展，目前的交换机系统逐渐融合 ATM、 无线通信、接入网技术、HDSL、ASDL、视频会议等先进技术。可 以想象，今后的交换机系统，将不仅仅是语音传输系统，而是一个包 含声音、 文字、 图象的高比特宽带传输系统， 并深入到千家万户之中。 IP 电话就是其应用一例。世界上传统交换机厂商目前正努力研制， 并通过与计算机厂商的合作和交流，来达到这一目的。 三、交换机的现在与将来——程控交换机的特点与技术动向 程控数字交换机是现代数字通信技术、 计算机技术与大规模集成电路 (LSI)有机结合的产物。先进的硬件与日臻完美的软件综合于一体， 赋予程控交换机以众多的功能和特点，使它与机电交换机相比，有以 下优点： 1. 体积小， 重量轻， 功耗低， 它一般只有纵横制交换机体积的 1/8-1/4， 大大压缩了机房占用面积，节省了费用。 2. 能灵活的向用户提供众多的新业务服务功能。 由于采用SPC技术， 因而可以通过软件方便的增加或修改交换机功能， 向用户提供新型服 务，如缩位拨号、呼叫等待、呼叫传递、呼叫转移、遇忙回叫、热线 电话、会议电话，给用户带来了很大的方便。 3. 工作稳定可靠、维护方便，由于程控交换机一般采用大规模集成 电路(LSI)电路或专用集成电路(ASIC)，因而有很高的可靠性。它通 常采用冗余技术或故障自动诊断措施，以进一步提高系统的可靠性。 此外，程控交换机借助故障诊断程序对故障自动进行检测和定位，以 及时地发现与排除故障，从而大大减少了维护工作量。系统还可方便 地提供自动计费，话务量记录，服务质量自动监视，超负荷控制等功 能，给维护管理工作带来了方便。 4. 便 于 采 用 新 型 共 路 信 号 方 式 (CCS,Common Channel Signalling) 。由于程控数字交换机与数字传输设备可以直接进行数 字连接，提供高速公共信号信道，适于采用先进的 CCITT 7 号信令 方式，从而使得信令传送速度快、容量大、效率